西安交通大学：《自动控制原理》课程教学课件（PPT讲稿）第六章 控制系统的校正 第四节 PID控制

一．计算机控制实验指导 1．概述.1 2．实验一 A/D 与 D/A 转换.3 3．实验二 数字滤波.7 4．实验三 D(s)离散化方法的研究.9 5．实验四 数字 PID 控制算法的研究.13 6．实验五 串级控制算法的研究.16 7．实验六 解耦控制算法的研究.19 8．实验七 最少拍控制算法的研究.23 9．实验八 具有纯滞后系统的大林控制.28 10．实验九 线性离散系统的全状态反馈控制.30 11．实验十 二维模糊控制器.33 12．实验十一 单神经元控制器.36 二．计算机控制对象实验指导 1．实验一 直流电机转速计算机控制实验.39 2．实验二 水箱液位计算机控制实验.41 三．计算机控制软件说明 1．概 述.43 2．安装指南及系统要求.47 3．功能使用说明.48 4．VBScript 编程及疑难解答.55 5．使用实例.78

第一章 概 述 . 1 一、 PLC 的分类及特点. 1 二、 PLC 的结构与工作原理. 3 三、 S7-200 PLC 的硬件组成及指令系统. 5 四、 PLC 控制系统的设计与故障诊断. 7 五、 PLC 的应用及展望. 7 第二章 PLC 基本技能实验. 9 实验一 PLC 认知实验. 9 实验二 典型电动机控制实操 . 13 实验三 数码显示控制 . 16 实验四 抢答器控制 . 19 实验五 音乐喷泉控制 . 23 实验六 装配流水线控制 . 26 实验七 十字路口交通灯控制 . 30 实验八 水塔水位控制 . 33 实验九 天塔之光控制 . 36 实验十 自动配料装车系统控制 . 39 实验十一 四节传送带控制 . 43 实验十二 多种液体混合装置控制 . 47 实验十三 自动售货机控制 . 51 实验十四 自控轧钢机控制 . 55 实验十五 邮件分拣机控制 . 59 实验十六 自控成型机控制 . 63 实验十七 机械手控制 . 66 实验十八 加工中心控制 . 70 实验十九 三层电梯控制 . 75 实验二十 四层电梯控制 . 79 实验二十一 自动洗衣机控制 . 84 实验二十二 电镀生产线控制 . 88 第三章 PLC 实物控制实验 . 92 实验二十三 直线运动位置检测、定位控制 . 92 实验二十四 步进电机控制 . 95 实验二十五 直流电机控制 . 99 实验二十六 温度 PID 控制 . 102 实验二十七 变频器功能参数设置与操作 . 105 实验二十八 外部端子点动控制 . 110 实验二十九 变频器控制电机正反转 . 112 实验三十 多端速度选择变频器调速 . 114 实验三十一 变频器无级调速 . 117 附 录 S7-200 PLC 指令集. 119

6.1 控制系统校正的基本概念 6.2 常用校正装置及其特性 6.3 自动控制系统频率法校正 6.4 串联校正装置的根轨迹法设计 6.5 串联校正装置的期望对数频率特性设计法 6.6 并联校正装置的设计 6.7 PID控制

实验一 控制系统典型环节的模拟 实验二 一阶系统的时域响应及参数测定 实验三 二阶系统的瞬态响应分析 实验四 三阶系统的瞬态响应及稳定性分析 实验五 PID 控制器的动态特性 实验六 控制系统的动态校正 实验七 频率特性的测试 实验八 信号的采样与恢复 实验九 典型非线性环节 实验十 非线性系统的相平面分析

1. 状态空间方程 2. PID控制 3. 线性二次最优控制算法 4. 鲁棒控制法（了解） 5. 模糊控制 6. 分数阶控制算法 7. 小结

机器人初探 机器人基础知识 机器人运动学基本问题及齐次变换矩阵 机器人正、逆运动学研究 动力学的研究方法 机械臂动力学案例 PID基本理论 线性化、伺服补偿器构成的动态控制

实验一 控制系统典型环节的模拟及其阶跃响应 . 5 实验二 一阶系统的时域响应及参数测定 . 8 实验三 二阶系统的瞬态响应分析 . 10 实验四 三阶系统的瞬态响应及稳定性分析 . 13 实验五 PID 控制器的动态特性 . 15 实验六 自动控制系统的动态校正 . 18 实验七 频率特性的测试. 22 实验八 信号的采样与恢复 . 25 实验九 典型非线性系统的模拟及特性测试 . 27 实验十 非线性系统的相平面分析 . 31

一.系统的性能指标，校正的一般概念，常用的校正方法与分类； 二.相位超前校正，相位滞后校正，相位超前-滞后校正的基本特性及其频域设计方法； 三. PID调节器的基本特性与设计方法； 四.顺馈校正与反馈校正的基本特性

内蒙古科技大学：《材料成型控制工程基础》课程实验内容及指导大纲（PID调节器的参数整定及其对加热炉炉温控制系统调节质量的影响）